2. Сили опору коченню

Від ваги автомобіля створюється опір коченню коліс по дорозі, який виникає внаслідок внутрішніх втрат енергії в шині, тертя шини об поверхню дороги, опору у підшипниках коліс. Сила опору коченню всіх коліс автомобіля визначається з формули [Н]:

Р_f = z₁f₁ + z₂f₂, (1)

де z₁ і z₂ – нормальні реакції на передню і задню осі автомобіля, Н;

f₁ i f₂ – коефіцієнти опору коченню передніх і задніх коліс.

Якщо прийняти, що f₁  f₂  f, то

Р_f = (z₁+z₂)·f = G·f (2)

Коефіцієнт опору коченню майже не змінюється під час руху автомобіля зі швидкістю до 80 км/год. Подальше збільшення швидкості викликає значне зростання f, оскільки шина в зоні контакту не встигає повністю розпрямитися і їй повертається менша частка енергії, затрачена на деформацію. Крім цього, зі збільшенням швидкості деформації зростає внутрішнє тертя в шині. На твердих покриттях коефіцієнт f збільшується зі зменшенням внутрішнього тиску в шині, оскільки збільшується деформація шини. У ведучих коліс він зростає ще й тому, що шина деформується від крутного моменту в радіальному, і в тангенціальному напрямках. Після досягнення деякого значення крутного моменту елементи протектора інтенсивно проковзують по дорозі і втрати енергії зростають. Опір коченню збільшується також у колеса нахиленого до вертикалі та відхилені від напряму руху. При цьому збільшується поперечна деформація шини та зростають втрати на тертя усередині шини, і в зоні контакту її з поверхнею дороги. Опір коченню колеса по м’якій дорозі спричиняється її деформацією. При цьому глибина сліду, що утворюється, залежить від фізичного стану дороги, діаметра колеса та вертикального навантаження на нього. Зменшення тиску в шині спричиняє зменшення глибини колії, однак при цьому збільшуються також внутрішні втрати в шині. У зв’язку з тим кожному типу дороги відповідає певний внутрішній тиск у шині, при якому коефіцієнт опору коченню має мінімальне значення. Залежно від швидкості руху автомобіля коефіцієнт опору коченню f_о під час руху із швидкістю меншою 80 км/год. і дійсний коефіцієнти опору коченню f представлені в таблиці 1.2.

Таблиця 1.2

Приблизні значення коефіцієнтів опору коченню автомобіля

Тип дороги	Коефіцієнти
	fo	f
Асфальтове і цементобетонне покриття: у відмінному стані у задовільному стані	0,012 0,018	0,012-0,018 0,018-0,020
Бруківка	0,03	0,03-0,04
Гравійне покриття	0,04	0,04-0,07
Ґрунтова дорога: суха уторована після дощу	- -	0,03-0,05 0,05-0,15
Пісок	-	0,10-0,30
Сніг уторований	-	0,07-0,10

Сила опору підйому. Автомобільні дороги складаються не тільки з горизонтальних ділянок, але й з підйомів та схилів, які чергуються між собою. Розкладемо вагу автомобіля G на дві складові сили: паралельну дорозі Gsin, і перпендикулярну до неї Gcos. Силу Gsin називають силою опору підйому і позначають Р_і. Оскільки на автомобільних дорогах з твердим покриттям кути поздовжнього схилу не перевищують 5˚, то можна прийняти, що схил в одну соту відповідає куту =35, тоді і = tg  sin.

Сили опору коченню Р_f і опору схилу Р_і разом характеризують опір дороги Р_д:

Р_д = Р_f + Р_і = G(f cos + sin)  G(f+i) (3)

Вираз, який знаходиться в дужках, називають коефіцієнтом опору дороги і позначають літерою . Тоді сила опору дороги визначається за формулою:

Р_д = G